I. PENDAHULUAN
1.1.
Latar Belakang
Teknologi amobilisasi enzim
berkembang dengan disadarinya beberapa sifat enzim yaitu: ketidak stabilan
enzim, tingginya biaya isolasi dan pemurnian serta mahalnya penggunaan enzim
karena enzim yang dipakai didalam larutan tidak dapat atau sullit untuk
dipisahkan dan dipergunakan lagi. Padahal selama enzim belum mengalami
struktur, enzim dapat dipakai secara berulang – ulang.
Stabilisasi enzim dapat
dilakukan dengan jalan mengubaha struktur kimiawi enzim sedemikian rupa sehingga
enzim tetap aktif tetapi tidak rapuh terhadap pengaruh – pengaruh oksidasi,
perubahan pH, suhu, kemungkinan proteolisis, hidrolisis dan pengaruh lingkungn
lainnya.
Pada dasarnya metode
amobilisasi di bedakan menjadi metode pengikatan dan absorbsi serta penjebakkan
atau pemerangkapan. Pengikatan enzim dapat di lakukan secara pengikatan silang
(cross linking) atau pengikatan terhadap penyangga sedangkan penjebakkan dapat
di lakukan oleh gel, serabut atau dalam kapsul kecil (mikro kapsul).
Mikroenkapsulasi adalah
proses fisik dimana bahan aktif (bahan inti), seperti partikel padatan, tetesan
air ataupun gas, dikemas dalam bahan sekunder (dinding), berupa lapisan film
tipis. Proses ini digunakan untuk melindungi suatu zat agar tetap tersimpan
dalam keadaan baik dan untuk melepaskan zat tersebut pada kondisi tertentu saat
digunakan. Ide dasar mikroenkapsulasi berasal dari sel, yaitu permeabilitas
selektif membran sel memberikan perlindungan terhadap inti sel dari kondisi
lingkungan yang berubah-ubah dan berperan dalam pengaturan metabolisme sel.
Mikroenkapsulasi yang berkembang saat ini menggunakan prinsip yang sama untuk
melindungi bahan aktif dari kondisi lingkungan yang tidak mendukung.
1.2.
Rumusan Masalah
1. Bagaiamana ciri – ciri
mikrokapsul?
2. Bagaimana amobilisasi enzim
dengan mikrokapsul?
3. Bagaimana aplikasi dalam
industry pangan?
1.3.
Tujuan
1. Ciri – ciri mikrokapsul.
2. Amobilisasi enzim dengan
mikrokapsul.
3. Aplikasi dalam industry
pangan.
II. PEMBAHASAN
2.1. Ciri – Ciri Mikrokapsul.
Pengelompokan kapsul berdasarkan pada
ukuran partikel > 5000 μm (makro), 1,0-5000 μm (mikro) dan < 1,0 μm
(nano). Mikrokapsul dapat berbentuk bola, persegi panjang ataupun tak
beraturan. Dua jenis struktur utama dari mikrokapsul adalah satu inti (single
core) dan banyak inti (multiple core) pada bagian dindingnya. Mikrokapsul
dengan satu inti biasanya diproduksi dengan cara co-acervation, droplet
co-extrusion dan pemasukan molekul. Model ini biasanya memiliki muatan inti
yang tinggi, misalnya 90% dari total berat mikrokapsul. Mikrokapsul dengan
struktur banyak inti di bagian dinding umumnya diproduksi menggunakan spray
drying.Bahan inti tersebar secara merata di bagian dinding dan bagian tengah
mikrokapsul biasanya berupa rongga kosong yang dihasilkan dari pemuaian selama
tahap-tahap pengeringan akhir. Biasanya, struktur ini memiliki persentasi
pelapis hingga 70% dari berat mikrokapsul.
Bahan di dalam mikrokapsul disebut
sebagai inti, fasa internal, atau pengisi. Bahan inti dapat berupa emulsi,
bahan kristalin, suspensi padatan, ataupun gas.Isi dalam mikrokapsul dilepaskan
dengan berbagai macam mekanisme. Pelapis dapat rusak secara mekanik, misalnya
akibat dikunyah, meleleh ketika terekspos dengan panas, terlarut dalam solvent
(pelarut).
Perubahan pH dapat mengubah kemampuan
proses penembusan bahan aktif sehingga mengendalikan pelepasan. Pelapis dari
lemak (lipid) dapat terdegradasi akibat enzim lipase dan bahan aktif berdifusi
ke lingkungan. Sifat fisik dan kimia dari bahan aktif (seperti kelarutan,
difusivitas, tekanan uap, dan koefisien partisi) dan pelapis (seperti
ketebalan, porositas dan kemampuan bereaksi) juga mempengaruhi pelepasan bahan
aktif.Bahan pelapis yang disebut juga sebagai kulit, dinding, atau membran,
dapat berasal dari film-forming (pembuat lapisan tipis) polimer natural atau
sintesis. Memilih pelapis harus berdasarkan pada sifat kimia maupun fisik bahan
aktif, juga proses yang digunakan untuk membuat mikrokapsul. Bahan pelapis
harus tidak larut dan tidak bereaksi terhadap zat aktif. Umumnya, polimer yang
tidak larut dalam air digunakan untuk membuat mikrokapsul dengan bahan aktif
seperti air, dan polimer yang dapat larut air digunakan untuk mikrokapsul pada
bahan aktif organik. Untuk meningkatkan kualitas lapisan, lapisan dibuat
beberapa lapis, memiliki sifat yang seperti plastik, cross-linking, juga ada
perlakuan pada permukaannya. Ketebalan lapisan dimanipulasi untuk meningkatkan
permeabilitas dan stabilitas dari mikrokapsul.
2.2. Amobilisasi Enzim dengan
Mikrokapsul.
Pada teknologi amobilisasi dengan mikrokapsul, enzim
dibuat amobil dalam bentuk kapsul berukuran mikro, yang dibuat dari polimer
organic. Membrane kapsul di buat permeable terhadap substrat maupun produk.
Dengan metoda ini kontak antara substrat dan enzim menjadi lebih baik. Beberapa
enzim dapat ditempatkan sekaligus di dalam struktur mikro kapsul. Metode ini
terbatas pada enzim yang substratnya berukuran relative kecil sehingga dapat
berdifusi melalui membrane kapsul.
Polimer untuk membuat mikrokapsul dapat dilarutkan di
dalam pelarut organic dan diendapkan kembali dengan pelarut organic lainnya
yang tidak dapat bercampur denga pelarut tadi. Contohnya adalah gabungan eter
dan xylene atau chloroform dan eter. Polimer yang dapat di pergunakan pada
metode ini termasuk nitro selulosa, polistiren, polivinil asetat. Larutan enzim
dibuat menjadi struktur emulsi dengan mencampurkannya denga larutan organic
yang mengandung polimer. Terhadap bentuk emulsi enzim dalam pelarut organic ini
di campurkan pelarut organic lain yang bersifat tidak melarutkan polimer,
sehingga mengelilingi emulsi enzim.
Cara lain untuk membuat struktur kapsul adalah dengan
metode polimerisasi pada permukaan suatu emulsi. Larutan enzim dan suatu
monomer yang bersifat hidrofilik diemulsikan di dalam pelarut organic. Monomer
yang bersifat hidrofobik ditambahkan dalam campuran ini dengan pengadukan,
sehingga terjadi polimerisasi pada permukaan emulsi cairan (hidrofilik) didalam
fase organic; dengan kata lain polimerisasi ini terjadi pada fase organic dan
cairan. Jadi enzim dalam fase cair dibungkus oleh membrane semi permeable yang
tersusun atas dua polimer.
Gambar 1. Entrapping jenis
mikrokapsul
2.3. Aplikasi Dalam Industry
Pangan.
Mikroenkapsulasi
laktase dikembangkan untuk menghindari adanya hidrolisa laktose sebelum
konsumsi. Enzim laktase, yang dihasilkan dalam usus kecil, diperlukan untuk
menghidrolisa laktose menjadi glukosa dan galaktosa. Ketiadaan laktase dapat
menyebabkan ketidaknyamanan pada proses pencernaan saat mengkonsumsi susu,
seperti kram atau diare. Untuk mengatasi masalah ini, enzim laktase ditambahkan
pada susu sebelum dikonsumsi. Namun, hal ini mengakibatkan terjadinya proses
hidrolasi laktose sebelum dikonsumsi dan mengubah rasa susu empat kali lebih
manis dibanding sebelum ditambahkan. Dengan mikroenkapsulasi, laktase yang
ditambahkan akan bereaksi dengan laktose setelah dikonsumsi karena rusaknya
mikrokapsul akibat proses pencernaan. Bahan pelapis yang memberikan efisiensi
enkapsulasi hingga 94.9% adalah Medium Chain Triglyceride(MCT).
Penambahan enzim secara langsung ke
dalam susu pada proses pembuatan keju memberikan hasil tidak seperti yang
diinginkan karena hilangnya enzim dalam whey, pendistribusian enzim
yang kurang baik sehingga mengurangi kualitas keju. Penambahan enzim yang telah
dienkapsulasi menghilangkan masalah akibat penambahan enzim langsung dan
mencegah proteolisis yang segera dan ekstensif serta kontaminasi whey.
Secara fisik, immobilisasi enzim dalam mikrokapsul terpisah dari substrat dalam
campuran dadih susu dan keju selama proses pembuatan keju. Enzim hanya
dilepaskan ke dalam matrix keju ketika kapsul rusak selama proses pematangan.
Lemak susu digunakan beberapa peneliti untuk melapisi enzim yang bertanggung
jawab pada penghasil rasa di keju. Keju yang dihasilkan dengan mikrokapsul ini
memiliki rasa yang sangat kuat daripada keju tanpa mikroenkapsulasi enzim.
III
PENUTUP
3.1.
Kesimpulan
1.
Amobilisasi enzim dengan mikrokapsul
merupakan metode amobilisasi dengan cara menjerat enzim didalam sebuah kapsul
bulat berukuran micron.
2.
Pembuatan mikrokapsul menggunakan
polimer organic.
3.
Polimer yang digunakan adalah nitro
selulosa, polistiren, polivinil asetat.
4.
Ukuran mikro kapsul 1 – 300 µm.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar